Viens ievērojams superaloka piemērs irInconel 718Apvidū Uz niķeļa bāzes superaloy, tas satur aptuveni 52–55% niķeļa, 17–21% hroma, 4,75–5,5% niobiju, 2,8–3,3% molibdēnu un nelielu daudzumu dzelzs, titāna un alumīnija. Inconel 718 tiek svinēts par tā izcilo izturību plašā temperatūras diapazonā no kriogēniem apstākļiem līdz 650 grādiem (1200 grādi F) un izturība pret šļūdi (lēna deformācija ilgstoša stresa apstākļos) un korozija. To plaši izmanto aviācijas un kosmosa lietojumos, piemēram, gāzes turbīnu diskos, asmeņos un raķešu motora komponentos, kā arī naftas un gāzes urbšanas iekārtās un kodolreaktoros.
Superaloys tiek klasificēti pēc to bāzes elementa, visizplatītākie ir niķeļa, kobalta bāzes un uz dzelzi balstīti sakausējumi. Šeit ir galvenie veidi un piemēri:
Niķeļa bāzes superaloys: Lielākā un daudzpusīgākā kategorija, kas novērtēta pēc augstas temperatūras izturības un izturības pret oksidāciju.
Inconel sērija(Piemēram, Inconel 600, 625, 718): Izmanto kosmosa, ķīmiskās apstrādes un kodolieroču rūpniecībā.
Hastelloy sērija(Piemēram, Hastelloy C-276): pazīstams ar ārkārtēju izturību pret koroziju skābēs un skarbajās ķīmiskajās vielās.
Lapsene: Izmanto gāzes turbīnu motoros tā šļūdes pretestībai 815 grādos (1500 grādi F).
Kobalta bāzes superaloys: Excel augstas temperatūras oksidācijas un nodiluma izturībā, kaut arī tie ir dārgāki.
Stellītu sērija(Piemēram, stellīts 6): Izmanto griešanas instrumentos, vārstu sēdekļos un turbīnu asmeņos.
Haynes 188: Izturīgs pret oksidāciju līdz 1100 grādiem (2 012 grādi F), ko izmanto krāsns daļās un kosmosā.
Dzelzs bāzes superaloys: Zemākas izmaksas alternatīvas ar mērenu augstas temperatūras veiktspēju, bieži saturot niķeli un hromu.
Sakausējums 800/800h: Izmanto siltummaiņos un rūpnieciskajās krāsnīs.
A-286: Nokrišņu sakausējums aviācijas un kosmosa stiprinājumiem un turbīnu komponentiem.
Niķeļa superaloys uzrāda izcilu izturību, īpaši paaugstinātā temperatūrā, kas ir to raksturīgā īpašība. To stiprumu mēra ar īpašībām, piemēram, stiepes izturību, ražas stiprumu un šļūdes pretestību:
Stiepes izturība: Istabas temperatūrā niķeļa superaloys parasti svārstās no 800 MPa līdz vairāk nekā 1600 MPa (116 000–232 000 psi). Piemēram:
Inconel 625: ~ 1 034 MPa (150 000 psi) istabas temperatūrā.
Inconel 718: ~ 1 240 MPa (180 000 psi), kad apstrādāts ar termisko apstrādi.
Augstas temperatūras spēks: Atšķirībā no lielākās daļas metālu, to stiprums ir augsts ekstrēmās temperatūrā. Piemēram:
Inconel 718 saglabā ~ 60% no tās telpas temperatūras stiepes izturības ar 650 grādiem (1200 grādi F).
Waspaloy saglabā noderīgu izturību līdz 815 grādiem (1500 grādiem F), padarot to piemērotu turbīnu asmeņiem.
Šļūdes pretestība: Tie augstā temperatūrā ilgstošā stresa laikā pretojas pastāvīgai deformācijai. Piemēram, Inconel 617 var izturēt 100 000 stundu stresa ar 850 grādu (1562 grādi F) bez būtiska šļūdes.
Šīs īpašības rodas no to mikrostruktūras, ieskaitot cietās šķiedras stiprināšanu (caur tādiem elementiem kā hroms un molibdēns) un nokrišņu sacietēšanu (caur gamma-prime vai gamma-double-prime fāzēm, piemēram, niobium bagātas daļiņas Inconel 718).
Niķeļa superaloys ir kritiski svarīgi nozarēs, kurām nepieciešami materiāli, lai veiktu ārkārtējos apstākļos augstā temperatūrā, korozijā vai mehāniskajā stresā. Galvenās lietojumprogrammas ietver:
Aviācijas un aviācija:
Gāzes turbīnu dzinēji: turbīnu asmeņi, diski, sadegšanas kameras un izplūdes sistēmas (piemēram, Inconel 718 turbīnu diskiem, lapsenīši asmeņiem).
Raķešu dzinēji: komponenti, kas pakļauti lielai siltumam un ķīmiskai sadedzināšanai (piemēram, Hastelloy sprauslu rīkles).
Enerģijas ražošana:
Gāzes un tvaika turbīnas elektrostacijās: tādas daļas kā turbīnu rotori un siltummaiņi (piemēram, 600 sakausējums tvaika turbīnu apvalkiem).
Kodolreaktori: degvielas apšuvums, siltummaiņi un strukturālie komponenti (piemēram, Inconel 690, izturīgs pret starojumu un koroziju).
Ķīmiskā apstrāde:
Reaktori, caurules un vārsti, kas apstrādā kodīgas ķīmiskas vielas (piemēram, hastelloy C-276 sērskābes vai hlora vidē).
Jūras un jūrā:
Zemūdens eļļas un gāzes aprīkojums: vārsti, sūkņi un urbšanas instrumenti, kas izturīgi pret jūras ūdens koroziju (piemēram, Inconel 625).
Automotive (augstas veiktspējas):
Turbokompresori un izplūdes sistēmas sacīkstēs vai lieljaudas transportlīdzekļos (piemēram, Inconel 625 par izturību augstā izplūdes temperatūrā).
Medicīniskās ierīces:
Implanti (piemēram, ortopēdiski komponenti) bioloģiskās savietojamības un izturības pret ķermeņa šķidrumiem dēļ (daži niķeļa superaloys, kaut arī bažas par niķeļa alerģijām dažos gadījumos ierobežo lietošanu).
Viņu unikālā izturības, korozijas izturības un termiskās stabilitātes kombinācija padara tos neaizvietojamus šajos augstas likmes lietojumos.
